工业硫酸生产讲义

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1、工业硫酸生产讲义授课要点：1.硫酸的发展历史，技术变革，硫酸的性质和用途；2.硫酸的生产方法以及基本生产工艺流程，造气（SO2的生成）；3.炉气的净化与干燥4.SO2的转化与吸收5.尾气处理与冶炼烟气制酸课程重点：1.硫酸的工艺流程：两转两吸与一转一吸2.硫铁矿制酸与冶炼制酸工艺3.制酸的原理与设备19目录第一部分硫酸工业用途及历史1第一节硫酸的性质1第二节国外发展历史1第三节国内发展历史2第四节国内外硫酸发展趋势：3第二部分硫酸的生产方法与工艺流程3第一节制酸基本原理4第二节接触法制酸的三个基本工序4

2、第三节工业生产途径43.1以硫铁矿为原料制酸43.2以硫磺为原料制酸43.3以冶炼烟气为原料制酸53.4以硫化氢为原料53.5以石膏（磷石膏）为原料53.6以硫化氢为原料制酸53.7二氧化硫（SO2）介绍6第三部分炉气的净化与干燥7第一节炉气中的有害杂质和其行为73.1.1除去杂质遵循原则83.1.2烟气净化原理83.1.3烟气中杂质在净化过程中的行为83.1.4除雾原理8第二节炉气净化工艺流程93.2.1普通酸洗流程103.2.2绝热酸洗流程103.2.3稀酸洗涤流程103.2.4热浓酸洗涤流程103

3、.2.5塔式水洗流程103.2.6文式管水洗流程103.2.7“文泡电”封闭水洗流程10第三节干燥11第四部分SO2的转化与吸收11第一节SO2转化的原理11第二节催化剂12第三节转化133.3.1进气的二氧化硫浓度的适宜范围133.3.2转化工艺流程与设备133.3.3转化流程分类14第四节SO3的吸收144.1SO3吸收的基本原理144.2影响浓硫酸吸收过程的主要因素14第五节干燥与吸收工艺流程和设备1519第五部分尾气气处理、冶炼烟气制酸与三废处理16第二节脱硫方法17第三节新技术应用情况17第四

4、节冶炼制酸18第五节三废处理181919【讲义内容】第一部分硫酸工业用途及历史基本无机化工之一。主要产品有浓硫酸、稀硫酸、发烟硫酸、液体三氧化硫、蓄电池硫酸等，也生产高浓度发烟硫酸、液体二氧化硫、亚硫酸铵等产品。硫酸广泛用于各个工业部门，主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料，以及各种基本有机和无机化工产品。素有“工业之母”美誉。在我国，其中60%的硫酸产量用于生产磷肥和复肥。第一节硫酸的性质物理

5、性质：相对分子质量为98.078，硫酸是指SO3与H2O摩尔比等于1的化合物，或指100%H2SO4，浓硫酸是一种无色透明的油状液体，20℃时密度为1.8305g/cm3，难挥发，密度大，极易溶于水，能与水以任意比混溶，溶解稀释时，会放出大量的热。化学性质：腐蚀性，脱水性，磺化，氧化性等商品型号：工业上使用的硫酸是硫酸的水溶液，即SO3与H2O摩尔比≤1的物质。发烟硫酸是SO3与H2O摩尔比>1，也为无色油状液体，因其暴露于空气中，逸出SO3与空气中的水分结合形成白色烟雾，故称为发烟硫酸。硫酸或发烟硫酸

6、的浓度均可用H2SO4质量分数来表示。但发烟硫酸的浓度常用其中所含的游离SO3（即除H2SO4以外的SO3）或全部SO3质量分数来表示。第二节国外发展历史1.制造硫酸始于10世纪的阿拉伯炼金术者,采用干馏绿矾(FeSO4·197H2O),得到的硫酸称为矾油。1.15世纪后半叶，B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。2.约1740年，英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产，器皿的容积达300l。在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，产生的二氧化硫

7、和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先导。1746年，英国人J.罗巴克在伯明翰建成一座6ft（lft=0.3048m)见方的铅室,这是世界上第一座铅室法生产硫酸的工厂。3.1810年，英国人金.赫尔克开始采用连续焚硫，这是连续法生产硫酸的开端。此后，铅室法在不断的完善中。4.1827年，著名的法国科学家J.－L.盖－吕萨克建议在铅室之后设置吸硝塔,用铅室产品(65％H2SO4)吸收废气中的氮氧化物。5.1859年，英国人J.格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔，成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物,

8、并使出塔的产品浓度达76％H2SO4。这两项发明的结合，实现了氮氧化物的循环利用，使铅室法工艺得以基本完善。早期的铅室法工厂都以意大利西西里岛的硫磺为原料,随着硫酸需求的不断增加,原料供应日益紧张。6.19世纪30年代起，英、德等国相继改用硫铁矿作原料。其后，利用冶炼烟气生产硫酸也获得成功。原料来源的扩大,适应了当时以过磷酸钙和硫酸铵为主要产品的化肥工业的兴起,从而使硫酸工业获得更大的发展。7.1911年，奥地利人C.奥普尔在赫鲁绍建立了世